Порядок выполнения лабораторной работы.

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 25Следующая ⇒

Для выполнения лабораторной работы используются лабораторный стенд, генератор сигналов низкочастотный Г3-112, вольтметр В3-56 (В3-38), осциллограф С1-76, вольтметр цифровой В7-38.

Схема лабораторного стенда представлена в Приложении А на рисунке А.1. В лабораторном стенде расположен биполярный транзистор КТ315Б, схемы питания которого подлежат исследованию.

Генератор применяется для имитации входного сигнала, в качестве которого используется гармоническое напряжение заданной частоты и амплитуды.

Вольтметры применяются для измерения постоянного и действующего значения переменного напряжения в схеме.

Осциллограф применяется для визуального наблюдения в схеме формы напряжения в зависимости от времени.

Собрать блок питания для исследуемого каскада. Для этого:

§ переключатели S1…S5 и S7 перевести в положение «ВКЛ»;

§ переключатели S6 и S8 перевести в положение «1».

При этом блок питания для исследуемого каскада формирует напряжение питания Е_п = 9 В. Сопротивление нагрузки усилительного каскада фиксировано и составляет R_н = R_к = 2 кОм.

Собрать схему установки в соответствии с рисунком 3.6.

Частотная характеристика транзистора в усилительном каскаде определяется путем измерения уровня выходного сигнала при изменении частоты генератора. Схема установки показана на рисунке 3.6.

Рисунок 5.1. – Структурная схема установки для определения

частотной характеристики транзистора в усилительном каскаде.

Изменяя частоту генератора, и контролируя при этом уровень входного сигнала U_вх по вольтметру V1 около постоянного значения, необходимо записывать показания выходного вольтметра V2.

Согласно схеме на рисунке 3.6 генератор сигналов выполняет функции имитации входного воздействия для исследуемого каскада. В данном случае входным воздействием является гармоническое напряжение заданной частоты и амплитуды. Уровень переменного напряжения входного воздействия контролируется входным вольтметром. Уровень постоянного и переменного напряжения выходного сигнала контролируется выходным вольтметром. При этом входом исследуемой схемы является разъем Х6, выходом – Х5.

На вход исследуемого каскада подключить генератор звуковой частоты Г3-112 и вольтметр В3-56 (В3-38), а на выход каскада ‑ цифровой вольтметр В7-38 и осциллограф С1-76, как показано на рисунке 3.6. При подключении приборов к схеме с помощью проводников необходимо соблюдать соответствие контактов прибора и схемы (общий провод прибора подключается к общему проводу схемы «┴», а сигнальный – к сигнальному). У проводников принято, что общим проводом «┴» является длинный проводник, а сигнальный ‑ коротким.

Включить питание стенда и приборов.

Генератор сигналов НЧ, подключенный к входному разъему X6, перевести в режим генерации синусоидальных колебаний «~» с частотой F = 1 кГц.

На генераторе сигналов НЧ ручкой регулировки амплитуды установить уровень входного напряжения U_вх = 10 мВ. Уровень входного напряжения контролировать с помощью входного вольтметра.

Перед началом работы с осциллографом необходимо выставить нулевой уровень сигнала (ось времени). Для этого на осциллографе переключатель вида подаваемого на вход сигнала перевести в положение «┴», что соответствует нулевому уровню сигнала на входе осциллографа. Ручкой «УСИЛИТЕЛЬ» установить положение луча (ось времени) внизу экрана электронно-лучевой трубки осциллографа. Затем осциллограф перевести в режим «» для измерения постоянного и переменного напряжения.

В каждой схеме питания биполярного транзистора предусмотрен регулирующий элемент, выведенный на переднюю панель стенда. При вращении ручки регулирующего элемента (в данном случае ‑ резистора), т.е. изменении сопротивления в цепи базы транзистора VT2, можно установить на коллекторе необходимое постоянное напряжение U_КЭА в рабочей точке. Таким образом можно менять положение рабочей точки на выходных характеристиках транзистора.

1. Исследование схемы питания транзистора фиксированным током
базы.

Собрать схему питания биполярного транзистора (рисунок 3.2). Для этого необходимо произвести следующие установки:

§ переключатель S9 установить в положение «1»;

§ тумблер S10 установить в положение «ВЫКЛ»;

§ тумблер S12 установить в положение «ВЫКЛ»;

§ тумблер S13 установить в положение «2».

Регулирующим элементом для данного типа схемы является переменное сопротивление R7.

а) На генераторе сигналов НЧ ручкой регулировки амплитуды установить уровень входного напряжения U_вх = 10 мВ.

Выходной вольтметр перевести в режим измерения постоянного напряжения «=».

Установить с помощью резистора R7 выходное постоянное напряжение U_КЭА в соответствии с таблицей 3.1 и контролировать его с помощью выходного вольтметра. Для каждого выходного постоянного напряжения U_КЭА измерить выходное переменное напряжение U_КЭ~.

Таблица 3.1.

U_КЭА, В
U_КЭ~, В
I_КА, мА
К_u

Зарисовать осциллограммы выходного напряжения при трёх значениях сопротивления R7: 150 кОм, 300 кОм, 800 кОм. По необходимости на осциллографе переключателями масштаба по времени и напряжению добиться отображения нескольких периодов осциллограммы с максимально возможной амплитудой. Для обеспечения неподвижности осциллограммы использовать ручку «СИНХРОНЗИАЦИЯ».

Рассчитать величину тока коллектора I_КА.

Е_п = I_КА × R_К + U_КЭА, откуда

I_КА = (Е_п – U_КЭА)/ R_К.

Рассчитать коэффициент усиления К_u по формуле:

К_u = U_КЭ~ / U_вх.

Пример расчета I_КА и К_u:

U_КЭА = 2 В;

I_КА = (Е_n – U_КЭА) / R_К = (9 – 2) / 2×10³= 3,5 мА;

U_КЭ _~ = 1В;

U_вх = 10 мВ;

U_вых = U_КЭ _~;

К_u = U_вых / U_вх = 1 / 10^-2 = 100.

Результаты измерений и расчетов свести в таблицу 3.1.

По результатам расчетов построить графики К_u = f (I_КА), U_КЭ~ = f (U_КЭА) и I_КА = f (U_КЭА).

б) С помощью резистора R7 установить на базе транзистора смещение, соответствующее линейному участку проходной характеристики транзистора. Для этого установить выходное постоянное напряжение в рабочей точке U_КЭА = 4 В. Снять амплитудную характеристику усилительного каскада U_КЭ~ = f (U_БЭ~). Результаты измерений свести в таблицу 3.2.

Таблица 3.2.

U_БЭ~, мВ
U_КЭ~, В, без С6

По результатам измерений построить график U_КЭ~ = f (U_БЭ~).

На генераторе сигналов НЧ ручкой регулировки амплитуды изменяя уровень входного напряжения, по входному вольтметру определить уровень U_БЭ~.ОГР, при котором наступает ограничение осциллограммы выходного напряжения.

2. Исследование схемы питания усилительного каскада на БТ и ООС
по напряжению.

Собрать схему питания биполярного транзистора (рисунок 3.4). Для этого схемы необходимо произвести следующие установки:

§ переключатель S9 установить в положение «3»;

§ тумблер S10 установить в положение «ВЫКЛ»;

§ тумблер S13 установить в положение «2».

Регулирующим элементом для данного вида схемы является переменное сопротивление R14. Тумблер S12 используется для подключения емкости C6.

а) На генераторе сигналов НЧ ручкой регулировки амплитуды установить уровень входного напряжения U_вх = 10 мВ.

Выходной вольтметр перевести в режим измерения постоянного напряжения «=».

Установить с помощью резистора R14 выходное постоянное напряжение U_КЭА в соответствии с таблицей 3.3 и контролировать его с помощью выходного вольтметра. Для каждого выходного постоянного напряжения U_КЭА измерить выходное переменное напряжение U_КЭ~. Произвести измерения с отключенным и подключенным конденсатором C6.

Таблица 3.3.

U_КЭА, В
U_КЭ~, В, без С6
U_КЭ _~, В, с С6
I_КА, мА
К_u, без С6
К_u, с С6

Зарисовать осциллограммы выходного напряжения при трёх значениях сопротивления R14: 47 кОм, 253 кОм, 470 кОм с подключенным конденсатором C6. По необходимости на осциллографе переключателями масштаба по времени и напряжению добиться отображения нескольких периодов осциллограммы с максимально возможной амплитудой. Для обеспечения неподвижности осциллограммы использовать ручку «СИНХРОНИЗАЦИЯ».

Рассчитать величины тока коллектора I_КА и коэффициент усиления К_u (см. пункт 1).

Результаты измерений и расчетов свести в таблицу 3.3.

По результатам расчетов построить графики К_u = f (I_КА), U_КЭ~ = f (U_КЭА) и I_КА = f (U_КЭА).

б) С помощью резистора R14 установить на базе транзистора смещение, соответствующее линейному участку проходной характеристики транзистора. Для этого установить выходное постоянное напряжение в рабочей точке U_КЭА = 4 В. Снять амплитудную характеристику усилительного каскада U_КЭ~ = f (U_БЭ~) при отключенном и подключенном конденсаторе C6. Результаты измерений свести в таблицу 3.4.

Таблица 3.4.

U_БЭ~, мВ
U_КЭ~, В, без С6
U_КЭ~, В, с С6

По результатам измерений построить график U_КЭ~ = f (U_БЭ~).

Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 13; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!